Effektivt korrosionsskydd för stålrör

Nästan alla system för intern infrastruktur och livsstöd för bostadshus, kommunala och kommersiella byggnader eller industrianläggningar är i stort sett ett utvecklat nätverk av rörledningar som kopplar dessa eller andra föremål till systemet i en viss ordning.

I de flesta fall används till exempel vid upprättande av en gasledning en varm och kall vattenförsörjning, avlopps- eller kabelavloppssystem, samt uppvärmnings- och ventilationssystem, underjordisk, luft eller intern installation av metallrör med olika diametrar och storlekar.

Beroende på driftsätt och miljöförhållanden kan metallrör under drift utsättas för långvarig exponering för olika negativa faktorer. För att lösa detta problem, var det komplexa skyddet av rörledningar mot korrosion enligt SNiP 2.03.11-85 "Skydd av byggnadsstrukturer mot korrosion" speciellt utvecklad.

Metoder för hantering av korrosion

För att hjälpa läsaren att räkna ut hur man garanterar maximal rörlängdslängd, kommer den här artikeln att se på några av alternativen för aktivt och passivt skydd av metallprodukter som utgör rörledningsverktyg.

Dessutom kommer det att finnas en detaljerad instruktion där de grundläggande principerna för genomförandet av korrosionsskydd mot metallprodukter avsedda för användning under aggressiva förhållanden beskrivs i detalj.

Klassificering av skadliga faktorer

Som nämnts ovan beror naturen och graden av påverkan av yttre faktorer i stor utsträckning på de specifika driftsförhållandena, såsom rörets placering, jordens kemiska sammansättning, den genomsnittliga årstemperaturen och relativ fuktighet i miljön, närvaron av likströmskällor i närheten, etc.

Enligt förekomstmekanismen och graden av skadliga effekter kan alla skadliga faktorer uppdelas i flera typer.

1. Atmosfärisk korrosion uppstår när järn interagerar med vattenånga, som finns i luften och också som ett resultat av direkt kontakt med vatten under utfällning. Under en kemisk reaktion bildas järnoxid, eller mer enkelt, vanlig rost, vilket signifikant minskar hållfastheten hos metallprodukter och över tiden kan leda till fullständig förstöring.

1. Kemisk korrosion resultat av järnverkan med olika aktiva kemiska föreningar (syror, alkalier etc.). Samtidigt leder de fortsatta kemiska reaktionerna till bildandet av andra föreningar (salter, oxider, etc.), som, såsom rost, gradvis förstör metallen.
2. Elektrokemisk korrosion uppträder när järnprodukten länge är i en elektrolytmiljö (en vattenhaltig lösning av salter med olika koncentrationer). Samtidigt bildas anodiska och katodiska ytor på metallytan, mellan vilken en elektrisk ström flyter. Som ett resultat av elektrokemisk emission överförs järnpartiklar från en plats till en annan, vilket leder till förstöringen av en metallprodukt.
3. Exponering för negativa temperaturer När rör används för att transportera vatten, får det att frysa. När man går i ett aggregerat fast tillstånd bildas en kristallgitter i vatten, vilket medför att volymen ökar med 9%. Att vara i ett slutet utrymme börjar vattnet att lägga på trycket på rörväggarna, vilket i slutändan leder till deras bristning.

   Var uppmärksam! En signifikant skillnad i genomsnittliga årliga och dagliga genomsnittliga temperaturer leder till signifikanta fluktuationer i rörledningens totala längd, vilket orsakas av linjär termisk expansion av materialet. För att förhindra bristning av rör och skador på stödkonstruktioner måste termiska kompensatorer installeras efter ett visst avstånd på linjen.

Jordanalys

För att kunna välja den mest effektiva skyddsmetoden är det nödvändigt att ha exakt information om miljöens natur och de specifika driftsförhållandena för stålrörledningen. När det gäller att placera en intern eller luftlinje kan denna information erhållas på grundval av subjektiva observationer, liksom på grundval av den genomsnittliga årliga klimatregimen för denna region.

När man lägger den underjordiska rörledningen beror metallets korrosionsbeständighet och hållbarhet i stor utsträckning på jordens fysiska parametrar och kemiska sammansättning. Därför är det nödvändigt att ta jordprover för analys till ett specialiserat laboratorium innan man gräver en gräv med egna händer.

De viktigaste indikatorerna som behöver klargöras i analysprocessen är följande markkvaliteter:

1. Den kemiska sammansättningen och koncentrationen av salter av olika metaller i grundvatten. Elektrolytens densitet och jordens elektriska permeabilitet beror till stor del på denna indikator.
2. Kvalitativa och kvantitativa indikatorer på jordsyra, vilket kan orsaka både kemisk oxidation och elektrokemisk korrosion av metall.
3. Jordens elektriska motståndskraft. Ju lägre värdet av elektrisk resistans desto mer är metallen utsatt för de skadliga effekterna som orsakas av elektrokemisk emission.

   Tips! För att erhålla objektiva resultat av analysen måste jordprover avlägsnas från de jordskikt som rörledningen kommer att passera.

Lågtemperaturskydd

Vid underjordisk eller luftläggning av vatten- och avloppsnät är det viktigaste villkoret för sin oavbrutna drift att skydda rören från frysning och för att hålla vattentemperaturen på en nivå som inte är lägre än 0 ° С under den kalla årstiden.

För att minska de negativa effekterna av temperaturfaktorn för miljön tillämpas följande tekniska lösningar:

1. Anläggning av den underjordiska rörledningen vid ett djup som överskrider djupets djupfrysning för regionen.
2. Värmeisolering av luft och tunnelbanor med hjälp av olika material med låg värmeledningsförmåga (mineralull, skumsegment, polypropylenhylsor).

1. Återfyllning av en rörledning med ett material med lågt värmeledningsförmåga (expanderad lera, kolslagge).
2. Avlopp av intilliggande lager av jord för att minska dess värmeledningsförmåga.
3. Lagring av underjordiska verktyg i styva slutna lådor av armerad betong, vilket säkerställer närvaron av ett luftgap mellan röret och marken.

Den mest progressiva metoden för hur man skyddar rören från frysning är att använda ett speciellt hölje bestående av ett skal av värmeisoleringsmaterial, inuti vilket ett elvärmeelement läggs.

   Var uppmärksam! Djupet av markfrysning för varje enskild region, liksom metoden för dess beräkning, regleras av de normativa dokumenten SNiP 2.02.01-83 * "Stiftelser av byggnader och strukturer" och SNiP 23-01-99 * Konstruktionsklimatologi.

Extern vattentätbeläggning

Det vanligaste sättet att bekämpa metallkorrosion är att applicera ett tunt lager av slitstarkt vattentätt skyddsmaterial till dess yta. Det enklaste exemplet på en yttre skyddande beläggning är en konventionell vattentät färg eller emalj, till exempel skyddas ett gasrör som passerar genom luften alltid utförs med hjälp av väderbeständig gul emalj.

Underjordiska rörledningar och gasledningar är i regel sammansatta av rör som är förbelagda på utsidan med ett tjockt lager bitumenmastik och sedan inslaget med tungt teknisk papper. Beläggningar gjorda av kompositmaterial eller polymermaterial är också mycket effektiva.

Metallelement av avloppsreningsverk från insidan och utsidan är täckta med ett tjockt lager av cement-sandmortel, som efter stelning bildar en likformig monolitisk yta.

För att självständigt välja ett lämpligt material för den yttre beläggningen är det nödvändigt att veta att för att säkerställa ett maximalt skydd måste det samtidigt ha flera egenskaper.

1. Efter torkning måste färgbeläggningen ha en kontinuerlig homogen yta, som har hög mekanisk hållfasthet och absolut vattenmotstånd.
2. Den skyddande filmen av vattentätande material, med angivna egenskaper, måste vara elastisk och inte kollapsa under påverkan av höga eller låga temperaturer.
3. Källmaterialet för beläggning bör ha god fluiditet, hög täckningsförmåga, liksom god vidhäftning till metallytan.
4. En annan indikator på ett kvalitetsisoleringsmaterial är att det måste vara en absolut dielektrisk. På grund av denna egenskap tillhandahålls tillförlitligt skydd av rörledningar mot strömmande strömmar, vilket ökar de negativa effekterna av elektrokemisk korrosion.

   Tips! De mest effektiva lösningarna för att isolera metall från miljön anses vara kompositioner baserade på bitumenhartser, tvåkomponentpolymerkompositioner, såväl som valsade polymermaterial på självhäftande basis.

Aktivt och passivt elektrokemiskt skydd

Underjordiska verktyg är mer mottagliga för förekomst av korrosionsanläggningar än luft och inre rörledningar, eftersom de ständigt finns i elektrolytmediet, vilket är en lösning av salter som ingår i grundvattnets sammansättning.

För att minimera den destruktiva effekten som orsakas av järnreaktionen med en vatten-saltelektrolytlösning används aktiva och passiva metoder för elektrokemiskt skydd.

1. Aktiv katodisk metod är riktningsförflyttningen av elektroner i kretsen av en konstant elektrisk ström. För dess genomförande är en ledning ansluten till DC-källans negativa pol, och en anodjordstav är ansluten till den positiva polen, som är begravd i marken i närheten. Efter aktivering stängs den elektriska kretsen genom jordelektrolyten, vilket resulterar i att fria elektroner börjar röra sig från jordstången till rörledningen. Således faller jordningselektroden gradvis och de frisatta elektronerna istället för rörledningen reagerar med elektrolyten.

1. Passivt offerskydd för rörledningar är att bredvid järn är en elektrod av en mer elektronegativ metall, såsom zink eller magnesium, placerad i marken och elektriskt ansluten till varandra genom en kontrollerad belastning. I elektrolytmiljön bildar de ett galvaniskt par, som i reaktionens gång, som i föregående fall, medför att rörelsen av elektroner från zinkskyddet till den skyddade rörledningen.
2. Elektriskt dräneringsskydd Det är också en passiv metod som utförs genom att ansluta rörledningen till jordkretsen, tillverkad enligt EMP. Denna metod hjälper till att bli av med strömmande strömmar och används vid placeringen av rörledningen nära kontaktnätet för land- eller järnvägstrafik.

   Var uppmärksam! Ett bra exempel på passivt offerskydd är den välkända zinkbeläggningen av järnprodukter, eller mer enkelt, zinkplätering.

slutsats

Var och en av ovanstående metoder har sina fördelar och nackdelar, därför bör de användas beroende på de specifika förhållanden som har uppstått. Sammanfattningsvis bör det sägas att, oberoende av den valda metoden, kostnaden för reparation och utbyte av rörledningen blir mycket dyrare än kostnaden för det mest komplexa och tidskrävande skyddet.

För mer information kan du titta på videon i den här artikeln eller läsa liknande material på vår hemsida.